JBO竞博波动派和微粒派互相抬杠好多年，一开始谁都没说服谁，直到一对死对头的出现，才暂时分出了个高低。

　　这本是一场势均力敌的对抗，可是后来牛顿站到物理江湖的顶点，成为一方霸主。

　　风水轮流转，一百多年后，波动派出现了一名英国的眼科医生，单枪匹马挑战权威。

　　话说杨少侠，也是个天才，两岁读书，四岁背诗，六岁刷完两遍《圣经》，十四岁精通多国语言。

　　原以为一代文豪就此诞生，可谁知杨少侠路子跑偏了，任性地选择转专业，开始研究起光学。

　　然后他随随便便做了个实验，一不小心就青史留名。这就是著名的杨氏双缝干涉实验。

　　后来大家都知道，麦克斯韦预言了光是一种电磁波，赫兹又用实验证明了这事儿，微粒派这下算是心服口服了。

　　关于光的本质之争，并没有就此完结，托马斯·杨肯定想不到，又过了百来年，自己这个杨少侠的名头快要顶不起了。

　　如果你完全不懂量子力学，请放心大胆地往下看，我保证不用任何公式就能让你秒懂，连 1+1=2 的幼儿园数学基础都不需要。

　　如果你自以为懂量子力学，请放心大胆地往下看，我保证你看完会仰天长叹：什么是量子力学啊？

　　正如量子力学大师费曼所说：没有人懂量子力学。如果你觉得懂了，那肯定不是真懂。

　　在烧脑、反直觉和毁人三观方面，没有任何学科能够和量子力学相比。如果把理工男最爱的大学比作霍格沃兹魔法学校，那么唯一和量子力学专业相提并论的，只能是黑魔法。

　　然而，量子理论之所以如此神秘，并不是因为物理学家的故弄玄虚。其实，在量子理论刚诞生的摇篮时期，它只是一门人畜无害的学科，专门研究电子、光子之类小玩意儿。

　　而「量子」这个现在看来很厉害的名字，本意不过是指微观世界中「一份一份」的不连续能量。

　　20 世纪初，物理学家开始重点纠结一个纠结了上百年的问题：光，到底是波还是粒子？

　　很多著名科学家（牛顿、爱因斯坦、普朗克）做了很多权威的实验，确凿无疑地证明了光是一种粒子。

　　很多著名科学家（惠更斯、杨、麦克斯韦、赫兹）做了很多权威的实验，确凿无疑地证明了光是一种波，电磁波。

　　于是自古以来，塞伯坦星上的科学家就分成两派：波派和粒派，两派之间势均力敌的百年撕逼战争从未分出胜负。

　　很多人问我：科学家为什么要为这种事情势不两立，大家搁置争议、共同研究不就得了。

　　且问你：《权力的游戏》中，信奉七神的维斯特洛人民，为何要与信奉旧神的关外野人拼个你死我活？

　　唯一的和谐社会可能是古希腊：他们的神多达百八十号JBO竞博，有管天上、有管地下，各路神仙各司其职，倒也井水不犯河水。

　　要命的是，科学家们信仰的神只有一个，而且是放之宇宙而皆准的全能大神。这位神祇的名字，叫作真理。

　　大到宇宙的诞生，小到原子的运转，科学家们相信，这个世界的万事万物都是基于同一个规律，可以用同一个理论，甚至同一套方程解释一切。比如，让苹果掉下来把牛顿砸晕的是万有引力，让月亮悬在空中掉不下来的也是万有引力。用同一个方程，既能算出地球的质量，也能让马斯克的猎鹰九号火箭上天，这就是科学的威力。

　　当然，科学家们没有谁敢自称是真理的代言人，就连牛顿谦虚起来都是这样的：「我只是一个在海滩上捡贝壳的孩子，而真理的大海，我还没有发现啊！」

　　整个科学史，就像一个集卡拼图的过程。做实验的科学家们每发现一个科学现象，搞理论的科学家们就绞尽脑汁推测它背后的运行规律。不同领域的大牛把各方面的知识、理论慢慢拼到一起，真理的图像就渐渐清晰。

　　在 20 世纪初，光学的知识储备和数学理论越来越完善。大家逐渐觉得，这一块的真相总算有希望拼出来了——结果却发现，波派和粒派的理论早已背道而驰，还各自越走越远。这就好比你集了一辈子卡片，自以为拼得差不多了。这时突然发现，你拼出的图案居然和别人是不一样的，而且差的不是一点点！

　　双方僵持不下直到 1924 年，终于有人大彻大悟：波 or 粒，为什么光不能两者都是呢？

　　也许在某些时候，粒子看起来就像是波；在另一些时候，波看起来就像是粒子。波和粒如同阴阳一般相生相克，就像一枚硬币的正反两面（波粒二象性），只不过我们一直以来都在盲人摸象、各执一词。

　　用一个发射光子的机枪对着双缝扫射，从缝中漏过去的光子，打在缝后面的屏上，就会留下一个光斑。（等效于 1961 年电子双缝干涉实验）

　　光子像机枪发射的子弹一样笔直地从缝中穿过，那么屏幕上留下的一定是 2 道杠，因为其他角度的光子都被板挡住了。

　　光子穿过缝时，会形成 2 个波源。两道波各自震荡交汇（干涉），波峰与波峰之间强度叠加，波峰与波谷之间正反抵消，最终屏幕上会出现一道道复杂唯美的斑马线（干涉条纹）。

　　是波是粒还是二合一，看屏幕结果一目了然，无论实验结果如何，都在我们的预料之中。

　　这样，我们再做一次实验，把光子一个一个地发射出去，看会怎么样，一定会变成两道杠的！

　　结果：斑马线，竟然还是斑马线，怎么可能？我们明明是一、个、一、个把光子发射出去的啊！

　　最令人震惊的是，一开始光子数量较少时，屏幕上的光点看上去一片杂乱无章，随着积少成多，渐渐显出了斑马线条纹！

　　问题是：根据波动理论，斑马线来源于双缝产生的两个波源之间的干涉叠加；而单个光子要么穿过左缝、要么穿过右缝，穿过一条缝的光子到底是在和谁发生干涉？

　　难道……光子在穿过双缝时分裂成了两个？一个光子分裂成左半光子和右半光子，自己的左手和右手发生了关系？事情好像越来越复杂了。干脆一不做二不休，我们倒要看看，光子究竟是怎样穿过缝的。

　　第三次实验：在屏幕前加装两个摄像头，一边一个左右排开。哪边的摄像头看到光子，就说明光子穿过了哪条缝。同样，还是点射模式发射光子。

　　结果：每次不是左边的摄像头看到一个光子，就是右边看到一个。一个就是一个，从来没有发现哪个光子分裂成半个的情况。

　　大家都松了一口气。光子确实是一个个粒子，然而在穿过双缝时，不知怎么就会变形成两道波同时穿过，形成干涉条纹。

　　虽然诡异了些，不过据说这就是波粒二象性了，具体细节以后再研究吧，这个实验做得人都要精分了。

　　一个貌似简单的小实验做到这份上，波和粒子什么的已经不重要了，重要的是现在全世界的科学家都懵逼了。

　　在球迷看来：球进还是不进，和射手是不是 C 罗、梅西有关，和对方门将的状态有关，和裁判收没收钱说不定还有关。

　　在科学家看来：有关的东西更多，比如球的受力、速度和方向，距离球门的距离，甚至草皮的摩擦力、球迷吼声的分贝数等等。

　　不过，只要把这些因素事无巨细地考虑到方程里计算，完全可以精确预测三秒后球的状态。但无论是谁，大家都公认的是，球进与不进，至少和一件事情是绝对无关的：

　　无论你用什么品牌的电视，无论电视的屏幕大小、清晰度高低、质量好坏，无论你看球时是在喝啤酒还是啃炸鸡，当然更无论你看不看电视直播——该进的球还是会进，该不进就是不进，哪怕你气得把电视机砸了都没用。

　　双缝干涉的第三次实验证明了，在其他条件完全相同的情况下，球进还是不进，直接取决于在射门的一瞬间，你看还是不看电视！

　　光子从发射器射向双缝，就好比足球射向球门；用摄像头观测光子是否进缝、怎么个进法，就好比用电视机看进球。

　　第三次实验与第二次的唯一区别JBO竞博，就是实验 3 开了摄像头观察光子（看电视），实验 2 没放摄像头（不看电视）——两次实验的结局竟截然不同。

　　难道说，「光子是什么」这一客观事实，是由我们的观察（放不放摄像头）决定的？

　　在所有人懵逼的时候，还是有极少数聪明人，勇敢地提出了新的理论： 光子，其实是一种智能极高的外星 AI 机器人。

　　之所以观察会导致实验结果不同，是因为光子在你做实验之前就悄悄侦查过了，如果发现有摄像头，它就变成粒子形态；如果发现是屏幕，就变成波的形态。

　　难道机器人阿童木真的存在？（「阿童木」是日语「アトム」的发音直译，词语源自英语「Atom」，意即「原子」）

　　这种扯淡理论居然没被口水喷死，还要做实验去验证它，可见科学家们已经集体懵逼到了什么地步。

　　我们算好光子穿过缝的时机，等它穿过之后，再以迅雷不及掩耳之势加上摄像头。（等效于 1978 年惠勒延迟选择实验）

　　无论加摄像头的速度有多快，只要最终加上了摄像头，屏幕上一定是两道杠；反过来JBO竞博，如果一开始有摄像头，哪怕在最后一刻秒秒钟撤掉，屏幕上一定是斑马线。

　　回到看球赛的那个例子，就好比：我先闭上眼睛不看电视，等球员完成射门、球飞出去 3 秒钟后，我突然睁开眼睛，球一定不进，百试百灵。

　　在你冲出门去买足彩之前，我先悄悄提醒你：这种魔咒般的黑科技，目前只能对微观世界的基本粒子起作用。要用意念控制足球这样的大家伙，量子还做不到啊！

　　请注意，加不加摄像头，是在光子已经穿过双缝之后再决定的。不管光子在穿缝的时候变成什么形态，过了缝应该就定型了。

　　既然光子的状态在加摄像头之前就定型了，为什么实验结果还是能在最后一刻发生变化？

　　难道说，在之后做出的人为选择（未来），能够改变之前已经发生的事实（历史）？

　　而且，加摄像头的速度，可以做到非常快（40 纳秒）。就算光子真的是个狡猾的微型变形金刚，当它变成波的形态穿过双缝，在最后一刻却发现面前是一个摄像头时，它也来不及再次变身了吧？

　　好端端一个实验弄得谣言四起，物理学家们纷纷感到几百年来苦心经营的科学体系正在崩塌。

　　为了一只猫的死活，100 年前的天才哲学家，学历最高的足球运动员，撩妹无数的量子力学教授……他们都在纠结个啥？

　　另一些人，却恰恰相反——他们做任何事，都是为了纠结，下面我要说的，就是另一些人的故事。

　　23 岁，是时候做个决定了。比自己小两岁的弟弟，已经成为国奥队的中场核心。在刚刚结束的伦敦奥运会上，哈那德·玻尔率丹麦队 17：1 血洗法国队，斩获银牌创造「丹麦童话」，一夜之间成为家喻户晓的球星。

　　而我，作为丹麦最强俱乐部——哥本哈根 AB 队的主力门将，居然从未入选国家队，这简直是一种耻辱。

　　上次和德国米特韦达队踢友谊赛，对手竟敢趁我在门框上写数学公式的时候，用一脚远射偷袭，打断我的思路！最后一刻不还是被我的闪电扑救解围，要是后卫早点上去堵枪眼，那场球踢完就可以交作业了。

　　是成为世界最伟大的门将，还是成为世界最伟大的物理学家，这是一个问题，我需要纠结一下。

　　100 多年前，为了搞清光子究竟是波还是粒子，科学家们被一个貌似简单的「双缝干涉」实验弄到集体「精分」。

　　我们曾经天真地以为，无论用什么样的姿势看电视直播，都不可能影响球赛结果，可是在微观世界中，这个天经地义的常识好像并不成立，这就是那么多高智商理工男懵逼的原因。

　　但是在玻尔看来，将宏观世界的经验常识套用到微观世界的科学研究上，纯属自寻烦恼。

　　通过常识，我们可以理解一个光滑小球的物理属性；但是凭什么断定，组成这个小球的万亿亿亿个原子，也一定有着和小球完全相同的属性？

　　凭什么在微观世界中，原子、电子、光子，一定要遵循和宏观世界同样的物理法则？

　　严格来说，量子理论是一群人，而不是一个人创立的。但是如果一定要选出一个「量子力学代言人」的话，我觉得非玻尔莫属，因为当别人纠结的时候，他第一个想通了。

　　在量子世界，一切事物可以同时处于不同的状态（叠加态），各种可能性并存。比如，在双缝干涉实验中，一个光子可以同时处在左缝和右缝。这种人类无法想象的叠加态，才是最普通不过的本质形态；而在我们看来「正常」的非黑即白，才是一种特例。

　　叠加态是不可能精确测量的。比如，精确测出了粒子的位置，但它的速度却永远测不准！这并不是因为仪器精度不够高，其实，仪器再好都没用。这个不可能是被宇宙规律所禁锢的「不可能」，而非「有可能但目前做不到」。

　　虽然一切事物都是多种可能性的叠加，但是，我们永远看不到一个既左且右、又黑又白的量子物体。只要进行观测，必然看到一个确定无疑的结果。至于到底看到哪个态则是随机的，其概率高低取决于叠加态中哪个态的成分居多。

　　没装摄像头：光子在未观测的情况下处于「多种可能性并存」的叠加态，以 50% 的概率同时通过了左缝和右缝，形成干涉条纹；

　　装上摄像头：光子被观测后只能处于一个态，不能神奇地同时穿双缝了，所以干涉条纹就消失了。

　　因为完美解释了双缝干涉等灵异现象，玻尔一（四）夜（面）成（树）名（敌）。

　　比如，没有观测时，光子是混沌中的叠加态；观测的一瞬间，光子就变成了单一的确定态，请问两种态是怎样无缝切换的？

　　按照玻尔的说法，观测的一瞬间，光子就随机蜕变成多种可能中的一种，还把这个过程取名叫「塌缩」。具体怎么个塌法，玻尔自己也说不清。

　　再比如，既然触发「塌缩」的前提是「观测」，那么谁能够成为合格的观察者呢？

　　10 年前，正是薛老师亲手写下了量子波动方程，与矩阵力学、路径积分一起，被后人并称为量子力学的三大基石。

　　光在和物质相互作用的行为上表现为粒子的性质，例如光电效应和康普顿效应，其作用表现的与“粒子”行为一致，光子具有动量和能量，和物质作用是也满足能量守恒、动量守恒。

　　在牛顿时代人们就开始了对光的性质的争论。在当时惠更斯提出了光的波动性，牛顿提出了光的粒子性，但他们的理论都和观察结果有些出入。

　　此后的几世纪人们一直在争论光的性质，从双缝干涉到光量子理论，人们的认识在不断深入。1916年，美国物理学者罗伯特·密立根做实验证实了爱因斯坦关于光电效应的理论。从麦克斯韦方程组，无法推导出普朗克与爱因斯坦分别提出的这两个非经典论述。物理学者被迫承认，除了波动性质以外，光也具有粒子性质。这是人们第一次认为光同时具有粒子性和波动性两种性质。

　　实际上，物质都具有波粒二象性，只是存在着波动性的大小问题。物质的波动性取决于它的质量，质量越大，其不确定性就越小，同时波动性也就越小，因为波的分布只是粒子出现的概率分布罢了。

　　当我们在做双缝干涉时，粒子的出现就和波粒二象性有关，因为只有波的性质才能让粒子可以随机通过两个缝之间的一个，而在击打在光电板上的图像又说明了电子的粒子性。而它的概率分布我们可以用薛定谔方程来得出。

　　波粒二象性的问题至今也未完全解决，但它的存在的确让我们第一次感到了量子世界的奇异。